cavi resistenti al fuoco: applicazioni, criteri di selezione e guida pratica

Il fuoco è raramente la prima cosa nella mente di qualcuno quando viene specificato un cavo. L'attenuazione, il costo, il raggio di curvatura e la data di consegna vengono solitamente messi in primo piano. Poi qualcuno del comitato di sicurezza pone una domanda semplice e scomoda: cosa succede a questo cavo se scoppia un incendio nell'edificio? Questo è il punto in cui entrano in gioco i cavi resistenti al fuoco e dove molte specifiche vaghe devono improvvisamente diventare precise.

Cosa rende un cavo resistente al fuoco?

Un normale PVC o cavo isolato in polietilene inizia ad ammorbidirsi ben prima dei 150 °C. Una volta che l'isolamento fallisce, il circuito scompare. Un cavo resistente al fuoco è costruito per continuare a trasportare energia o segnale per un periodo definito mentre attorno ad esso brucia un incendio, solitamente 30, 60, 90 o 120 minuti.

Aiuta essere onesti su cosa significa. Questi cavi non sono ignifughi e nessuno dovrebbe aspettarsi che sopravvivano a un incendio illimitato. Quello che fanno è guadagnare tempo: tempo perché suoni l’allarme, perché gli ascensori raggiungano il piano terra, perché una pompa ausiliaria continui a funzionare, perché le persone si muovano attraverso un corridoio ancora illuminato.

Quell'idea, l'integrità del circuito, è il cuore dell'intera categoria. Tre cose lo rendono possibile: uno strato barriera che si trasforma in ceramica carbonizzata sotto calore intenso, un sistema conduttore che può sopportare la temperatura e una guaina esterna che limita la propagazione della fiamma producendo meno fumo possibile.

Resistente al fuoco e ritardante di fiamma: la differenza che conta

Questi due termini vengono scambiati costantemente e i risultati possono essere costosi. Il ritardante di fiamma descrive il comportamento di un cavo quando il fuoco si propaga lungo di esso. Resistente al fuoco descrive se il cavo continua a funzionare. Un cavo può essere ignifugo senza essere resistente al fuoco, resistente al fuoco senza produrre emissioni di fumo particolarmente basse o entrambi contemporaneamente.

Se solo una frase è valida, lascia che sia questa: ritardante di fiamma significa non aiutare il fuoco, resistente al fuoco significa non rinunciare al circuito.

Come viene costruito un cavo resistente al fuoco

Dall’esterno verso l’interno, la maggior parte dei progetti segue la stessa logica:

• Conduttore. Rame ricotto, talvolta nichelato o altrimenti trattato per resistere all'ossidazione ad alta temperatura.
• Barriera antincendio. Nastro di mica avvolto attorno al conduttore o uno strato di silicone che forma ceramica. Sotto calore si sinterizza in un guscio fragile ma isolante che mantiene separato il conduttore.
• Isolamento. Polietilene reticolato, silicone o un composto caricato con minerali scelti per la stabilità termica piuttosto che per le pure prestazioni elettriche.
• Schermo o armatura. Laddove l'applicazione necessita di schermatura o protezione meccanica, una considerazione che conta molto nel lavoro coassiale e RF.
• Guaina esterna. Di solito è un composto a basso contenuto di fumo e senza alogeni, quindi la combustione stessa del cavo non aggiunge gas corrosivo o fumo denso a una situazione già negativa.

Ogni strato costa denaro e aggiunge rigidità. Questo è il motivo per cui una buona specifica indica la prestazione al fuoco di cui ha effettivamente bisogno invece di chiedere il voto più alto ovunque.

Norme e test che vale la pena conoscere

I test antincendio sono i casi in cui il linguaggio del marketing tende a sgretolarsi, quindi alcuni punti di riferimento aiutano.

• Serie CEI 60331 — il classico test di integrità del circuito: il cavo viene esposto alla fiamma e la continuità viene verificata ai tempi nominali.
• IEC 60332-1-2 e 60332-3 — propagazione della fiamma a filo singolo e a fascio, il riferimento abituale per il comportamento ritardante di fiamma.
• IEC 60754 e IEC 61034 - evoluzione del gas acido e densità del fumo, la coppia dietro la maggior parte delle affermazioni a basso contenuto di fumo e zero alogeni.
• EN 50200 (da PH 30 a PH 120) — incendio con shock meccanico, ampiamente citato nei servizi edili europei.
• BS 6387 CWZ - le lettere coprono solo il fuoco, il fuoco con l'acqua e il fuoco con lo shock meccanico.
• DIN 4102-12 — le classi di integrità da E30 a E90 familiari a chiunque lavori su progetti di lingua tedesca.

La selezione del materiale spesso inizia con l'applicabile Grado di infiammabilità IEC , si restringe poi al test effettivamente accettato dall'autorità competente. I codici locali differiscono e un certificato che soddisfa un mercato può essere irrilevante in un altro.

Dove i cavi resistenti al fuoco guadagnano terreno

Lo schema è coerente: ovunque un circuito debba funzionare durante l’emergenza per la quale è stato installato.

• Circuiti di rilevamento e allarme incendio e sirene che attivano.
• Illuminazione di emergenza e segnaletica delle vie di fuga.
• Pompe sprinkler e booster, ventilatori per l'estrazione dei fumi e sistemi di pressurizzazione.
• Circuiti di homing dell'ascensore e comunicazioni al piano del rifugio.
• Tunnel della metropolitana, tunnel stradali e parcheggi sotterranei, dove l'evacuazione richiede tempo.
• Ospedali, sale dati e impianti di processo, dove l'arresto controllato dipende da alcuni segnali critici.

Nei tunnel stradali e ferroviari, la difficoltà è spesso rappresentata dal percorso stesso del cavo. Un alimentatore radiante o di dispersione percorre tutta la lunghezza del tunnel per fornire copertura dove nient'altro arriva e deve resistere abbastanza a lungo da consentire ai servizi di emergenza di continuare a parlare.

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Scegliere il cavo giusto per un progetto

Dopo più di vent'anni di abbinamento dei cavi ai siti, la nostra lista di controllo assomiglia più o meno a questa:

1. Definire il tempo di sopravvivenza richiesto dal codice o dall'assicuratore e scriverlo nelle specifiche.
2. Confermare lo standard di prova che l'ispettore accetterà, non solo quello riportato sulla scheda tecnica.
3. Verificare i requisiti della guaina: bassa emissione di fumi e zero alogeni, o qualcosa di più semplice se l'ambiente lo consente.
4. Adattare impedenza e attenuazione al sistema; un cavo resistente al fuoco elettricamente sbagliato è pur sempre il cavo sbagliato.
5. Tenete conto della realtà fisica: i design resistenti al fuoco sono più rigidi e hanno raggi di curvatura più ampi, quindi vassoi, tiranti e terminazioni necessitano di pianificazione.
6. Chiedi quale documentazione viene fornita con la consegna, perché le approvazioni vengono controllate al momento della consegna, non all'ordine.

Anche specificare eccessivamente ha un costo. Mettere un cavo da 120 minuti su un circuito con un requisito di 30 minuti aggiunge peso, prezzo e difficoltà di installazione senza aggiungere sicurezza.

Dove si adattano cavi coassiali, in fibra e di dispersione

La maggior parte di ciò che costruiamo a Putianle rientra nel mondo RF e della banda larga: cavi coassiali da 50 ohm e 75 ohm, cavi in fibra ottica, alimentatori di dispersione, connettori e ponticelli. In queste famiglie le prestazioni antincendio si presentano più spesso di quanto ci si aspetti, soprattutto nei lavori infrastrutturali in cui il percorso dei cavi passa attraverso tunnel, colonne montanti e locali tecnici.

Il video è il caso ovvio. Un cavo RG6 da 75 ohm che alimenta una telecamera di sorveglianza in una tromba delle scale o in un locale tecnico fa parte del quadro di emergenza, quindi la guaina e il comportamento della fiamma di quel cavo di derivazione sono importanti tanto quanto la sua attenuazione.

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Sul lato RF, gli alimentatori da 50 ohm trasportano i segnali tra radio e antenne, e i sistemi di antenne distribuite all'interno degli edifici spesso condividono i montanti con altri servizi. Quando una derivazione attraversa un compartimento antincendio, la conversazione non riguarda tanto la bruciatura del cavo quanto piuttosto ciò che accade all'ingresso, motivo per cui dedichiamo tempo anche ai connettori, compresi i connettori Connettore RF maschio di tipo N utilizzato nelle nostre gamme da 1/2 pollice e 7/8 pollici.

La fibra ha i suoi vantaggi. Il vetro non brucia e una dorsale in fibra tra piani o edifici elimina un'intera classe di rischio derivante dai percorsi orizzontali in rame. La guaina deve ancora soddisfare i requisiti di fiamma e fumo, ma il percorso del segnale stesso è immune alle modalità di guasto elettrico che catturano il rame durante un incendio.

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Tre malintesi in cui ancora ci imbattiamo

• "Resistente al fuoco significa ignifugo." Significa valutato per un periodo di tempo sotto un test definito, niente di più.
• "Va bene qualsiasi cavo resistente al fuoco." La classificazione deve corrispondere allo standard rispetto al quale viene effettuato l'ispezione del progetto e le caratteristiche elettriche devono comunque adattarsi al sistema.
• "Il ritardante di fiamma è abbastanza vicino." Non lo è, se il circuito deve continuare a funzionare. Le due proprietà rispondono a domande diverse.

Un'ultima parola

I cavi resistenti al fuoco sono uno dei pochi componenti di un edificio acquistati per il giorno peggiore piuttosto che per quello medio. Per farli funzionare bene è soprattutto questione di porre domande precise in anticipo: per quanto tempo, testato per cosa, installato dove e ispezionato da chi. Rispondi a queste quattro specifiche e di solito le specifiche si scrivono da sole, con meno congetture e meno spese eccessive.

Se stai lavorando a un progetto e i requisiti di prestazione antincendio sono ancora confusi, saremo lieti di confrontarli con il percorso del cavo effettivo.